Патент US 6,456,956 B1¶

Патент US 6,456,956 B1 — это документ, удостоверяющий исключительное право на изобретение, зарегистрированный в Ведомстве по патентам и товарным знакам США (USPTO) 24 сентября 2002 года. Патент имеет заголовок «Method and apparatus for providing a virtual world to a user» (Способ и устройство для предоставления виртуального мира пользователю). Изобретение относится к области компьютерных технологий, в частности к системам и методам создания и отображения трёхмерных виртуальных сред, и стало одним из ранних документов, описывающих концепцию, впоследствии реализованную в массовых многопользовательских онлайн-играх и виртуальных мирах.

¶История и контекст

Патент US 6,456,956 B1 был подан 25 октября 1999 года. Заявителем выступила компания Sony Computer Entertainment America Inc. (SCEA), подразделение корпорации Sony, занимавшееся разработкой игровых консолей и программного обеспечения. Авторами изобретения указаны Дэвид Р. Брейер (David R. Breuer), Джеймс Р. Браун (James R. Brown) и Джон А. Уоткинс (John A. Watkins).

На момент подачи заявки индустрия видеоигр и компьютерной графики переживала бурное развитие. Выход на рынок консоли PlayStation 2 (2000 год) и рост популярности интернета стимулировали интерес к онлайн-взаимодействиям. Однако существовавшие технологии виртуальной реальности и трёхмерных миров были либо слишком дорогими, либо требовали мощных рабочих станций, недоступных массовому потребителю. Изобретение, описанное в патенте, предлагало способ создания виртуального мира, доступного через обычные игровые приставки и персональные компьютеры с относительно скромными вычислительными ресурсами.

¶Сущность изобретения

¶Техническая проблема

Основной проблемой, которую решал патент, была необходимость эффективного распределения вычислительной нагрузки при создании и отображении сложного трёхмерного виртуального окружения. В традиционных подходах вся обработка графики, физики и логики мира выполнялась на стороне клиентского устройства (игровой консоли или ПК), что ограничивало сложность и размеры виртуального пространства. Кроме того, синхронизация состояния мира между несколькими пользователями требовала значительных сетевых ресурсов.

¶Ключевые компоненты решения

Патент описывает систему, состоящую из трёх основных компонентов:

1. Сервер виртуального мира (Virtual World Server) — центральный компьютер, отвечающий за хранение и обработку глобального состояния виртуального мира. Сервер управляет физикой, взаимодействием объектов, логикой неигровых персонажей (NPC) и передаёт клиентам только те данные, которые необходимы для отображения текущей сцены.

1. Клиентское устройство (Client Device) — игровая консоль (например, PlayStation 2) или ПК, которое получает от сервера сжатые данные о геометрии, текстурах и анимациях. Клиент отвечает за рендеринг (визуализацию) трёхмерной сцены на экране пользователя, а также за обработку ввода с контроллера.

1. Сеть передачи данных (Network) — канал связи между сервером и клиентами, обеспечивающий обмен данными в реальном времени.

¶Принцип работы

Согласно патенту, процесс работы выглядит следующим образом:

• Пользователь запускает клиентское приложение на своей консоли.
• Клиент отправляет серверу запрос на подключение и идентификацию.
• Сервер виртуального мира определяет положение пользователя в виртуальном пространстве и загружает в память клиента базовые данные о мире (модели, текстуры, звуки).
• В процессе игры сервер непрерывно вычисляет изменения в мире (движение других игроков, изменение погоды, взаимодействие объектов) и отправляет клиенту только обновлённые данные (например, новые координаты объектов).
• Клиент, используя полученные данные, отрисовывает кадр на экране. При этом часть вычислений (например, некоторые эффекты освещения или анимации) может выполняться локально для снижения задержек.
• Если пользователь перемещается в другую часть виртуального мира, сервер загружает новые данные, а старые выгружает из памяти клиента.

Этот подход позволял создавать огромные, непрерывные виртуальные миры с сотнями и тысячами одновременных пользователей, при этом требования к вычислительной мощности клиентского устройства оставались умеренными.

¶Классификация и область применения

Патент US 6,456,956 B1 относится к нескольким классам Международной патентной классификации (МПК):

• G06F 3/00 — Вводные устройства для передачи данных от пользователя к компьютеру.
• G06F 15/16 — Комбинации из двух или более цифровых компьютеров, имеющих общую память или общий процессор.
• G06T 15/00 — Трёхмерное моделирование и рендеринг.

Основная область применения изобретения — индустрия видеоигр. В патенте прямо упоминаются такие жанры, как массовые многопользовательские ролевые игры (MMORPG), симуляторы и виртуальные миры общего назначения.

¶Значение и влияние

Патент US 6,456,956 B1 является одним из ранних и фундаментальных документов, описывающих архитектуру «клиент-сервер» для трёхмерных виртуальных миров. Он заложил концептуальную основу для многих современных онлайн-игр и платформ виртуальной реальности.

¶Влияние на индустрию

• Архитектура MMORPG: Идеи, изложенные в патенте, стали стандартом для таких игр, как World of Warcraft, Final Fantasy XI, EverQuest и многих других. Разделение мира на зоны (chunks) и динамическая загрузка данных — прямой результат описанной технологии.
• Развитие консольных онлайн-сервисов: Патент был разработан специально для консоли PlayStation 2, которая стала первой массовой игровой платформой с полноценной поддержкой онлайн-игр. Сервис PlayStation Network (PSN), запущенный в 2006 году, во многом опирался на принципы, заложенные в этом патенте.
• Платформы виртуальных миров: Такие проекты, как Second Life (2003) и IMVU (2004), также использовали схожую архитектуру, хотя и не были напрямую связаны с патентом Sony.

¶Критика и споры

Патент US 6,456,956 B1 неоднократно становился предметом обсуждения в контексте патентных споров в игровой индустрии. Критики утверждали, что он описывает слишком общие и очевидные для специалистов концепции, что могло препятствовать инновациям. Однако Sony активно защищала свои права, и патент оставался в силе до истечения срока действия (20 лет с даты подачи заявки, то есть до 2019 года).

¶Интересные факты

• Патент был подан всего за несколько месяцев до выхода PlayStation 2 в Японии (март 2000 года) и за год до её выхода в США (октябрь 2000 года). Это указывает на то, что Sony планировала онлайн-функциональность для консоли с самого начала.
• В патенте упоминается возможность использования «виртуальной валюты» для покупки предметов внутри виртуального мира — одна из первых патентных заявок на микротранзакции в играх.
• Несмотря на то, что патент принадлежал Sony, его идеи активно использовались и другими компаниями, что привело к ряду судебных разбирательств, но в основном стороны приходили к лицензионным соглашениям.

¶Источники

• Патент США US 6,456,956 B1 «Method and apparatus for providing a virtual world to a user», 2002.
• Официальный сайт Ведомства по патентам и товарным знакам США (USPTO).
• Материалы истории игровой индустрии: The Ultimate History of Video Games (Steven L. Kent).
• Архивные публикации о разработке PlayStation 2 и сервиса PlayStation Network.